DBG · Nachwuchsförderung

Samuel Nestor Meckoni (TU Braunschweig)

Samuel Nestor Meckoni erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der TU Braunschweig im Jahr 2024 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft für die Arbeit:

Etablierung von Transformationsmethoden in Utricularia gibba zur Untersuchung ihres Potenzials als biotechnologisches Produktionssystem durch Untersuchung der fallenspezifischen Sekretionsmechanismen

Die einzigartigen Saug-Fallen der fleischfressenden Utricularia Pflanzen könnten biotechnologische Verwendung finden, indem sie als Produktakkumulationsorte umfunktioniert werden.

Die genauen Stoffwechsel- und Transportvorgänge der faszinierenden Fallen der karnivoren Pflanzen aus der Gattung Utricularia sind noch nicht im Detail bekannt, was einer möglichen biotechnologischen Verwendung im Wege steht. Um diese Transportvorgänge genauer zu untersuchen, wurden die Pflanzen genetisch modifiziert. Dabei wurde eine Agrobacterium-vermittelte Gentransfermethode verwendet.

Meckonis Forschung konzentrierte sich auf das Potenzial von Utricularia gibba als biotechnologisches Produktionssystem, indem die Sekretion von Fremdproteinen durch ihre Drüsenzellen unter Verwendung eines bekannten Promotors untersucht werden sollte. Es wurden bioinformatische Tools eingesetzt, um Signalpeptide zu identifizieren, die die Proteinakkumulation in den Fallen der Pflanze erleichtern könnten. Die Ergebnisse zeigten vielversprechende Kandidaten für weitere Untersuchungen, und die Integration dieser Gene in die Pflanze wird wertvolle Erkenntnisse über ihre Funktion und mögliche Anwendungen liefern.

Außerdem wurde beobachtet, dass sich die Fallen der Pflanze rötlich verfärben, wenn sie unter Stickstoffmangelstress leiden. Dies könnte dazu beitragen, einen neuen Promotor zu entschlüsseln, der als Schalter zur Regulierung der Produktion verwendet werden könnte.

Weitere Untersuchungen sind für Meckonis Doktorarbeit geplant. Dabei sollen die Methoden der genetischen Veränderung optimiert werden, um ein Proof-of-Concept-Experiment zur Proteinsekretion durchzuführen und die Untersuchungen auf die Sekretion von niedermolekularen Verbindungen auszuweiten.

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Samuel Nestor Meckoni fertigte die Arbeit am Institut für Pflanzenbiologie in der Arbeitsgruppe von Professor Dr. Boas Pucker an.

Das Schema einer blasenförmigen Utricularia Falle ist abgebildet. Drei Schritte sind durch eine Schrift, Nummer und Pfeile eingezeichnet: 1. Genetic modification of the plant (dt.: Genetische Modifikation der Pflanze), 2. Plant produces and secretes compounds of interest into the traps (Pflanze produziert und sekretiert Zielstoffe in die Fallen), 3.Harvest of compounds (dt. Ernte der Stoffe). Graphische Zusammenfasung der Grundidee. Die Arbeit konzentrierte sich insbesondere auf den ersten Schritt: Genetische Modifikation der Pflanze. Grafik: Meckoni
Foto einer rot gefärbten Utricularia gibba Falle. Der Eingang der blasenförmigen Falle ist mit haarähnlichen Strukturen versetzt. Foto einer rot gefärbten Utricularia gibba Falle. Aufnahme: Meckoni